За три года он выполнил исследование соединений, которое дало ему в 1906 году степень доктора химии.
Не в характере Л. А. Чугаева было выводить до конца всевозможные следствия из полученных результатов. Удовлетворившись открытием фактов и наметив основные теоретические положения, он быстро переходил к новой области, не менее интересной.
Он часто повторял: «Все теории прекрасны, пока не появится новый факт, тогда они летят кувырком». Л. А. Чугаев был экспериментатором совсем особого склада. Любую мелькнувшую у него мысль он стремился подтвердить экспериментом с поражющей легкостью на подъем, без долгих раздумий и волнений.
В 1908 году Л. А. Чугаев стал заведующим кафедрой неорганической химии Петербургского университета. Здесь он получил возможность шире развернуть свои исследования. Они были посвящены опять новой теме: исследованию соединений металлов платиновой группы — платины, иридия, радия, палладия, осмия и рутения. Эти металлы дают своеобразные соединения, химия которых до сих пор не может считаться достаточно разработанной и ясной. Л. А. Чугаеву в этой области принадлежит ряд фундаментальных исследований, обогативших наши знания не только о ранее известных типах соединений, но им найдены и новые типы соединений. Исследования эти остались незаконченными из‑за смерти Л. А. Чугаева и развивались далее его учениками.
Большой заслугой Л. А. Чугаева является организация в 1918 году Платинового института.
Перед своими лекциями он всегда готовился несколько часов, хотя нет никакого сомнения в том, что он мог бы прочесть их без всякой подготовки. Читал он превосходно, но не был врожденным педагогом хотя бы потому, что считал людей умнее, чем они есть на самом деле, поэтому редко прибегал к обычным воспитательным приемам, и обмануть его было очень просто, но зато очень стыдно.
Летом 1922 года он отправился на отдых в Павлов — Обнорский монастырь Вологодской области. Здесь в начале сентября он заболел брюшным тифом и, несмотря на все меры, принятые местным здравотделом, умер в городе Грязовце 23 сентября 1922 года.
1889 г. — Л. А. Чугаев поступил в Московский университет.
1894 г. — Л. А. Чугаев с отличием окончил университет и был оставлен при нем для подготовки к профессорскому званию.
1895 г. — Л. А. Чугаев становится заведующим химической лабораторией при Бактериологическом институте профессора Г. Н. Габричевского.
1908 г. — Л. А. Чугаев стал заведующим кафедрой неорганической химии Петербургского университета.
1918 г. — Л. А. Чугаев организовал Платиновый институт.